随着汽车保有量的持续增长,如何减少交通事故发生率,提升汽车安全成为人们关注的焦点,而驾驶员辅助系统作为中坚力量一直是车辆主动安全研究的核心。论文针对驾驶员辅助系统横向控制的人机协调性做出研究,讨论人机共驾下的车道保持性能,研究基于人机共驾的转向辅助系统控制。主要研究工作如下:(1)建立考虑驾驶员在环的转向辅助系统模型。建立基于两点预瞄的驾驶员模型,并将驾驶员模型与车路位置模型进行整合,提出考虑驾驶员在环的人-车-路闭环模型,以分析人机之间的信息交互。同时,考虑到驾驶员与转向机构之间的“路感”关联,建立了电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)模型,得到转向辅助系统模型。(2)提出一种自适应驾驶员行为的人机共驾辅助控制律。通过分析驾驶员对转向辅助的实际需求,建立相关函数表达式,由驾驶员实时输入的力矩以及上层驾驶员监测系统所得到的驾驶员状态数据确定驾驶员行为,将所提出的驾驶员行为表征因子与U型辅助理论结合,建立以驾驶员实际需求为依据的辅助律。仿真验证辅助权重能够随驾驶员行为表征因子实时变化,在保证车道保持性能的同时,提升了人机协调性。选用EPS作为执行机构,舍弃常规助力功能,提出了基于EPS的主动转向控制策略,使转向系统能够实时提供辅助。(3)基于T-S模糊模型的时变非线性系统控制器设计。论文利用T-S模糊控制理论有效处理变参数系统,建立了包含时变车速、辅助权重的人-车-路T-S模糊模型,选择合适的性能向量,在确定前提变量个数后通过一阶泰勒简化子系统个数,得到与车速及辅助权重有关的四个子系统,采用并行分布补偿法(Parallel Distributed Compensation,PDC)对各子系统设计局部控制器,结合最优理论,得到转向辅助系统LQR状态反馈控制器。(4)驾驶员转向辅助仿真验证。通过MATLAB/Simulink对所设计的辅助系统进行仿真分析,测试了不同工况下的辅助系统表现性能,分析验证了车辆稳定性,人机协调性以及车道保持性能。仿真结果表明,辅助系统在横向风干扰存在的情况下,可以辅助控制车辆的稳定。驾驶员状态良好时,转向辅助系统能够根据驾驶员行为因子的变化确定适当的辅助等级,协助驾驶员提升车道保持性能,而在驾驶员状态波动时,系统能够适时承担车辆控制任务,确保车辆正常行驶。在特殊避障情况下,考虑驾驶员在环的转向辅助系统能够处理人机冲突问题,根据驾驶员行为来改变辅助力度。